基于Ogre晶格与表面匹配的外延无机界面结构预测
材料科学
2021-08-11 v1 计算物理
摘要
我们展示了Ogre开源Python包的新版本,其具备通过晶格与表面匹配进行外延无机界面结构预测的能力。在晶格匹配步骤中,对衬底与薄膜Miller指数的组合进行扫描,以识别失配最低的区域匹配界面。随后,通过贝叶斯优化进行表面匹配,以寻找衬底与薄膜之间的最优界面距离与面内配位。对于目标函数,提出了一种基于界面处原子球之间重叠与空隙的几何评分函数。该评分函数以极少的计算成本复现了密度泛函理论(DFT)的结果。优化后的界面使用基于界面原子环境与体相环境相似性的评分函数进行预排序。候选最优结构的最终排序由DFT完成。Ogre通过自动化界面模型构建,简化了界面能与电子性质的DFT计算。Ogre的应用在量子计算与自旋电子学感兴趣的两个界面Al/InAs和Fe/InSb上得到展示。
引用
@article{arxiv.2103.13947,
title = {Structure Prediction of Epitaxial Inorganic Interfaces by Lattice and Surface Matching with Ogre},
author = {Saeed Moayedpour and Derek Dardzinski and Shuyang Yang and Andrea Hwang and Noa Marom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13947},
year = {2021}
}